JP2019049407A - Dual-fuel fuel nozzle with gas and liquid fuel capability - Google Patents
Dual-fuel fuel nozzle with gas and liquid fuel capability Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019049407A JP2019049407A JP2018113232A JP2018113232A JP2019049407A JP 2019049407 A JP2019049407 A JP 2019049407A JP 2018113232 A JP2018113232 A JP 2018113232A JP 2018113232 A JP2018113232 A JP 2018113232A JP 2019049407 A JP2019049407 A JP 2019049407A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- tube
- dual
- central body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 430
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 84
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 11
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 7
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/38—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising rotary fuel injection means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/38—Nozzles; Cleaning devices therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
- F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/283—Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/34—Feeding into different combustion zones
- F23R3/343—Pilot flames, i.e. fuel nozzles or injectors using only a very small proportion of the total fuel to insure continuous combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/36—Supply of different fuels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2204/00—Burners adapted for simultaneous or alternative combustion having more than one fuel supply
- F23D2204/10—Burners adapted for simultaneous or alternative combustion having more than one fuel supply gaseous and liquid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2206/00—Burners for specific applications
- F23D2206/10—Turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2209/00—Safety arrangements
- F23D2209/30—Purging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/00008—Burner assemblies with diffusion and premix modes, i.e. dual mode burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/14—Special features of gas burners
- F23D2900/14003—Special features of gas burners with more than one nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/14—Special features of gas burners
- F23D2900/14004—Special features of gas burners with radially extending gas distribution spokes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
Description
本明細書に開示する主題は、燃焼システム用の燃料ノズルに関する。より詳細には、本開示は、二重燃料燃料ノズルに関する。 The subject matter disclosed herein relates to a fuel nozzle for a combustion system. More particularly, the present disclosure relates to dual fuel nozzles.
ガスタービンは、一般に、1つまたは複数の燃焼器で燃料と空気の混合物を燃焼させてタービンを通過する高エネルギーの燃焼ガスを生成することによって動作し、それによりタービンロータシャフトを回転させる。ロータシャフトの回転エネルギーは、ロータシャフトに連結された発電機を介して電気エネルギーに変換することができる。各燃焼器は、一般に、窒素酸化物(NOx)の排出を低く保つ手段として燃料と空気の予混合を使用して、燃焼室の上流で燃料と空気の供給を行う燃料ノズルを含む。 Gas turbines generally operate by burning a mixture of fuel and air in one or more combustors to produce high energy combustion gases that pass through the turbine, thereby rotating a turbine rotor shaft. The rotational energy of the rotor shaft can be converted to electrical energy via a generator coupled to the rotor shaft. Each combustor generally includes a fuel nozzle that provides fuel and air upstream of the combustion chamber, using fuel and air premixing as a means of keeping the emissions of nitrogen oxides (NOx) low.
天然ガスなどの気体燃料は、発電に使用されるガスタービンエンジンでは可燃性流体として使用されることが多い。場合によっては、燃焼システムが、留出油などの液体燃料を燃焼させることができることが望ましい場合がある。気体燃料と液体燃料の両方の機能を有する構成は、「二重燃料」燃焼システムと呼ばれる。特定の二重燃料タイプ燃焼システムは、中心燃料ノズルの周りに環状に配置された複数の二重燃料の一次燃料ノズルまたは外側燃料ノズルを使用して動作する。外側の二重燃料燃料ノズルは、エンジンを始動させ、負荷を増大させ、完全な動作速度にするために使用することができる液体燃料を提供する、ブリーチ負荷の液体燃料噴射カートリッジを含む。液体燃料は、燃料ノズルの端部から燃焼室内に主に軸方向に噴射される。 Gaseous fuels such as natural gas are often used as flammable fluids in gas turbine engines used for power generation. In some cases, it may be desirable for the combustion system to be able to burn liquid fuel, such as distillate oil. Configurations having both gaseous and liquid fuel functions are referred to as "dual fuel" combustion systems. Certain dual fuel type combustion systems operate using a plurality of dual fuel primary fuel nozzles or outer fuel nozzles arranged annularly around a central fuel nozzle. The outer dual fuel fuel nozzle includes a bleach loaded liquid fuel injection cartridge that provides liquid fuel that can be used to start the engine, increase load and achieve full operating speed. Liquid fuel is mainly injected axially into the combustion chamber from the end of the fuel nozzle.
このタイプのシステムは、通常、水を使用して、ガスタービンが動作している地域の規制に適合するように温度および排出物を低減する。しかしながら、外側二重燃料燃料ノズルによる水の噴射は、燃焼器のハードウェアの耐久性に悪影響を及ぼし得る望ましくない温度勾配を生じさせるおそれがある。 This type of system usually uses water to reduce temperature and emissions to meet the regulations of the area where the gas turbine is operating. However, the injection of water by the outer dual fuel nozzle can create undesirable temperature gradients that can adversely affect the durability of the combustor hardware.
態様および利点は、以下の説明に記載されているか、以下の説明から明らかになり得るか、または実践により学ぶことができる。 Aspects and advantages are described in, or may be apparent from, the following description or may be learned by practice.
一実施形態では、本開示は、二重燃料燃料ノズルに関する。二重燃料燃料ノズルは、管状の中心体と、中心体内に画定された気体燃料プレナムと、を含む。二重燃料燃料ノズルはまた、中心体内に配置されたリングマニホールドを含む。リングマニホールドは液体燃料プレナムを画定する。二重燃料燃料ノズルは、液体燃料プレナムと流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器をさらに含む。さらに、二重燃料燃料ノズルは、中心体内に軸方向に延在する内側燃料管を含む。内側燃料管の一部は、中心体の軸方向中心線の周りを螺旋状に延在する。内側燃料管は、軸方向に配向された燃料噴射器と流体連通する。さらに、二重燃料燃料ノズルは、中心体内の内側燃料管の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管を含む。第1の燃料管は、燃料プレナムに流体結合される。 In one embodiment, the present disclosure relates to a dual fuel fuel nozzle. The dual fuel nozzle includes a tubular central body and a gaseous fuel plenum defined in the central body. The dual fuel nozzle also includes a ring manifold disposed within the central body. The ring manifold defines a liquid fuel plenum. The dual fuel nozzle further includes a plurality of radially oriented fuel injectors in fluid communication with the liquid fuel plenum. Additionally, the dual fuel nozzle includes an inner fuel tube extending axially into the central body. A portion of the inner fuel tube extends helically around the axial centerline of the central body. The inner fuel pipe is in fluid communication with the axially oriented fuel injector. Additionally, the dual fuel nozzle includes a first fuel tube helically extending around a portion of the inner fuel tube within the central body. The first fuel pipe is fluidly coupled to the fuel plenum.
別の実施形態では、本開示は、エンドカバーを含む燃焼器に関する。燃焼器はまた、エンドカバーに接続され、エンドカバーの中心線の周りに環状に配置された複数の二重燃料燃料ノズルを含む。各二重燃料燃料ノズルは、管状の中心体と、中心体内に画定された気体燃料プレナムと、を含む。二重燃料燃料ノズルはまた、中心体内に配置されたリングマニホールドを含む。リングマニホールドは液体燃料プレナムを画定する。二重燃料燃料ノズルは、液体燃料プレナムと流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器をさらに含む。さらに、二重燃料燃料ノズルは、中心体内に軸方向に延在する内側燃料管を含む。内側燃料管の一部は、中心体の軸方向中心線の周りを螺旋状に延在する。内側燃料管は、軸方向に配向された燃料噴射器と流体連通する。さらに、二重燃料燃料ノズルは、中心体内の内側燃料管の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管を含む。第1の燃料管は、燃料プレナムに流体結合される。 In another embodiment, the present disclosure relates to a combustor including an end cover. The combustor also includes a plurality of dual fuel fuel nozzles connected to the end cover and annularly disposed about a centerline of the end cover. Each dual fuel nozzle includes a tubular central body and a gaseous fuel plenum defined in the central body. The dual fuel nozzle also includes a ring manifold disposed within the central body. The ring manifold defines a liquid fuel plenum. The dual fuel nozzle further includes a plurality of radially oriented fuel injectors in fluid communication with the liquid fuel plenum. Additionally, the dual fuel nozzle includes an inner fuel tube extending axially into the central body. A portion of the inner fuel tube extends helically around the axial centerline of the central body. The inner fuel pipe is in fluid communication with the axially oriented fuel injector. Additionally, the dual fuel nozzle includes a first fuel tube helically extending around a portion of the inner fuel tube within the central body. The first fuel pipe is fluidly coupled to the fuel plenum.
当業者であれば、本明細書を検討することで、このような実施形態の特徴および態様などを、よりよく理解できるであろう。 Those skilled in the art will better understand the features and aspects of such embodiments and the like upon review of the present specification.
様々な実施形態の完全かつ実施可能な開示は、様々な実施形態を実施する最良の形態を含めて、以下の添付の図面の参照を含む、本明細書の以降の部分でより詳細に述べられる。 The complete and workable disclosure of the various embodiments, as well as the best mode of carrying out the various embodiments, will be described in more detail in the remainder of the specification, including the following reference to the attached drawings. .
次に、本開示の実施形態を提示するために詳細に参照し、その1つまたは複数の例を添付の図面に示す。詳細な説明は、図面中の特徴を参照するために、数字および文字による符号を用いる。図面中および説明中の同様または類似の符号は、本開示の同様または類似の部品を参照するために使用されている。 Reference will now be made in detail to the embodiments of the present disclosure, one or more examples of which are illustrated in the accompanying drawings. The detailed description uses numerical and letter designations to refer to features in the drawings. Like or similar reference numerals in the drawings and description have been used to refer to like or similar parts of the present disclosure.
本明細書において、「第1の」、「第2の」、および「第3の」という用語は、1つの構成要素と別の構成要素とを区別するために交換可能に用いることができ、個々の構成要素の位置または重要性を示すことを意図しない。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の流れに対する相対的な方向を指す。例えば、「上流側」は流体が流れてくる方向を指し、「下流側」は流体が流れていく方向を指す。「半径方向に」という用語は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に垂直な相対方向を指し、「軸方向に」という用語は、特定の構成要素の軸方向中心線に実質的に平行および/または同軸に整列した相対方向を指す。 As used herein, the terms "first", "second", and "third" can be used interchangeably to distinguish one component from another component, It is not intended to indicate the location or importance of the individual components. The terms "upstream" and "downstream" refer to the direction relative to the flow of fluid in the fluid path. For example, "upstream" refers to the direction in which fluid flows, and "downstream" refers to the direction in which fluid flows. The term "radially" refers to a relative direction substantially perpendicular to the axial centerline of a particular component, and the term "axially" refers substantially to the axial centerline of a particular component. Point in parallel and / or coaxially aligned relative directions.
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、限定を意図するものではない。本明細書で使用する場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」および「この(the)」は、特に明示しない限り、複数形も含むことが意図される。「備える(comprises)」および/または「備えている(comprising)」という用語は、本明細書で使用される場合、記載した特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素が存在することを明示するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらの組が存在することまたは追加することを除外しないことがさらに理解されよう。 The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" are intended to include the plural, as well, unless the context clearly indicates otherwise. The terms "comprises" and / or "comprising", as used herein, include the recited feature, an integer, a step, an action, an element, and / or a component. It will be further understood that it does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, acts, elements, components, and / or combinations thereof, to clarify.
各例は、限定ではなく、説明のために提供される。実際、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、修正および変形が可能であることは当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または説明された特徴を別の実施形態で使用し、さらに別の実施形態を得ることができる。このように、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲に含まれるような修正および変形を包含するように意図される。本開示の例示的実施形態は、説明のために概して陸上発電用ガスタービン燃焼器の燃料ノズルとの関連で説明されるが、当業者であれば、本開示の実施形態がターボ機械用の任意のスタイルまたはタイプの燃焼器に適用可能であり、請求項に具体的に記載されていない限り、陸上発電用ガスタービンの燃焼器または燃焼システムに限定されないことは容易に理解するであろう。 Each example is provided by way of illustration, not limitation. Indeed, it will be apparent to one skilled in the art that modifications and variations are possible without departing from the scope or spirit of the invention. For example, features illustrated or described as part of one embodiment can be used on another embodiment to yield a still further embodiment. Thus, the present disclosure is intended to cover such modifications and variations as fall within the scope of the appended claims and their equivalents. Although the exemplary embodiments of the present disclosure are generally described in the context of the fuel nozzles of a land-based gas turbine combustor for purposes of illustration, one of ordinary skill in the art will appreciate that the embodiments of the present disclosure may be any turbomachinery. It will be readily appreciated that the invention is applicable to any type or style of combustor and is not limited to the combustor or combustion system of a land based gas turbine unless specifically stated in the claims.
ここで図面を参照すると、図1は、例示的なガスタービン10の概略図を示す。ガスタービン10は、一般的に、吸気部12、吸気部12の下流に配置された圧縮機14、圧縮機14の下流に配置された少なくとも1つの燃焼器18を含む燃焼システム16、燃焼器18の下流に配置されたタービン20、およびタービン20の下流に配置された排気部22を含む。さらに、ガスタービン10は、圧縮機14をタービン20に結合する1つまたは複数のシャフト24を含んでもよい。 Referring now to the drawings, FIG. 1 shows a schematic view of an exemplary gas turbine 10. The gas turbine 10 generally includes a combustion system 16 including an intake section 12, a compressor 14 disposed downstream of the intake section 12, and at least one combustor 18 disposed downstream of the compressor 14, a combustor 18. And an exhaust 22 disposed downstream of the turbine 20. Additionally, gas turbine 10 may include one or more shafts 24 that couple compressor 14 to turbine 20.
動作中に、空気26は吸気部12を通って圧縮機14に流れ、そこで空気26が次第に圧縮され、これにより圧縮空気28が燃焼器18に供給される。燃料供給源32からの燃料30が燃焼器18内に噴射され、圧縮空気28の一部と混合されて、燃焼して燃焼ガス34を生成する。燃焼ガス34は、燃焼器18からタービン20内に流れ、そこで(運動および/または熱)エネルギーが燃焼ガス34からロータブレード(図示せず)に伝達されて、シャフト24が回転する。機械的回転エネルギーは、その後に、圧縮機14への動力の供給、および/または発電などの様々な目的のために使用されてもよい。次いで、タービン20を出る燃焼ガス34は、排気部22を介してガスタービン10から排気されてもよい。 In operation, the air 26 flows through the air intake 12 to the compressor 14 where the air 26 is progressively compressed, thereby supplying the compressed air 28 to the combustor 18. Fuel 30 from a fuel source 32 is injected into the combustor 18 and mixed with a portion of the compressed air 28 to burn and produce combustion gases 34. The combustion gases 34 flow from the combustor 18 into the turbine 20 where energy (motion and / or heat) is transferred from the combustion gases 34 to a rotor blade (not shown) to rotate the shaft 24. The mechanical rotational energy may then be used for various purposes, such as supplying power to the compressor 14 and / or generating power. The combustion gases 34 exiting the turbine 20 may then be exhausted from the gas turbine 10 via the exhaust 22.
図2は、本開示の様々な実施形態を組み込むことができる例示的な燃焼器18の断面概略図である。図2に示すように、燃焼器18は、圧縮機吐出ケーシングなどの外側ケーシング36によって少なくとも部分的に囲まれてもよい。外側ケーシング36は、燃焼器18の様々な構成要素を少なくとも部分的に囲む高圧プレナム38を少なくとも部分的に画定することができる。高圧プレナム38は、圧縮機14(図1)と流体連通し、圧縮空気28の少なくとも一部をそこから受け取ることができる。 FIG. 2 is a cross-sectional schematic view of an exemplary combustor 18 that may incorporate various embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 2, the combustor 18 may be at least partially surrounded by an outer casing 36, such as a compressor discharge casing. The outer casing 36 may at least partially define a high pressure plenum 38 that at least partially surrounds various components of the combustor 18. High pressure plenum 38 is in fluid communication with compressor 14 (FIG. 1) and can receive at least a portion of compressed air 28 therefrom.
エンドカバー40は、外側ケーシング36に連結されてもよい。特定の実施形態では、外側ケーシング36およびエンドカバー40は、燃焼器18のヘッドエンド容積部またはチャンバ42を少なくとも部分的に画定することができる。特定の実施形態では、ヘッドエンド容積部42は、高圧プレナム38および/または圧縮機14と流体連通している。1つまたは複数のライナーまたはダクト44は、燃料空気混合気を燃焼させるための燃焼室または燃焼ゾーン46を少なくとも部分的に画定することができ、燃焼ガス34をタービン20の入口に向けて導くための、燃焼器を通る高温ガス経路48を少なくとも部分的に画定することができる。 End cover 40 may be coupled to outer casing 36. In certain embodiments, the outer casing 36 and the end cover 40 may at least partially define a head end volume or chamber 42 of the combustor 18. In particular embodiments, head end volume 42 is in fluid communication with high pressure plenum 38 and / or compressor 14. One or more liners or ducts 44 may at least partially define a combustion chamber or combustion zone 46 for burning the fuel-air mixture to direct the combustion gases 34 towards the inlet of the turbine 20 The hot gas path 48 through the combustor may be at least partially defined.
図3は、図2に示す燃焼器18の一部の上流側を示す図である。様々な実施形態では、図2および図3にまとめて示すように、燃焼器18は、上流端がエンドカバー40に結合され、燃焼室46に向かって延在する複数の燃料ノズル(例えば、符号100)を含む。燃料ノズルの下流端は、燃料ノズルが燃焼室46に燃料(または燃料/空気混合物)を供給するように、キャップアセンブリ41内のそれぞれの開口(図示せず)と位置合わせされている。 FIG. 3 is a view showing the upstream side of a portion of the combustor 18 shown in FIG. In various embodiments, as shown collectively in FIGS. 2 and 3, the combustor 18 has a plurality of fuel nozzles (e.g., code) having an upstream end coupled to the end cover 40 and extending toward the combustion chamber 46. 100). The downstream ends of the fuel nozzles are aligned with respective openings (not shown) in the cap assembly 41 such that the fuel nozzles supply fuel (or a fuel / air mixture) to the combustion chamber 46.
燃焼器18の様々な実施形態は、異なる数および配置の燃料ノズルを含むことができ、本明細書で説明する実施形態は、特許請求の範囲において別段の指定がない限り、特定の数の燃料ノズルに限定されない。例えば、図3に示す特定の構成では、1つまたは複数の燃料ノズルは、中心燃料ノズル200の周りに環状に配置された複数の二重燃料燃料ノズル100を含む。他の実施形態では、燃料ノズル100は、中心燃料ノズル200を使用することなく、エンドカバー40の中心線の周りに環状に配置されてもよい。燃料ノズル100はエンドカバー40の中心線(いくつかの実施形態では中心燃料ノズル200)の半径方向外側にあるので、燃料ノズル100は「外側」燃料ノズルと呼ぶことができる。 Various embodiments of the combustor 18 may include different numbers and arrangements of fuel nozzles, and the embodiments described herein may be used to specify a particular number of fuels, unless otherwise specified in the claims. It is not limited to the nozzle. For example, in the particular configuration shown in FIG. 3, the one or more fuel nozzles include a plurality of dual fuel fuel nozzles 100 annularly disposed about a central fuel nozzle 200. In other embodiments, the fuel nozzles 100 may be annularly disposed around the centerline of the end cover 40 without using the central fuel nozzle 200. Because fuel nozzle 100 is radially outward of the centerline of end cover 40 (in some embodiments, central fuel nozzle 200), fuel nozzle 100 can be referred to as an "outside" fuel nozzle.
特定の実施形態では、各外側燃料ノズル100は、予混合の二重燃料タイプの燃料ノズルである。各二重燃料燃料ノズル100は、気体燃料および/または液体燃料を、燃焼ゾーン46の上流のヘッドエンド容積部42(図2)からの圧縮空気28の一部分の流れに噴射して予混合するように構成される。特定の実施形態では、中心燃料ノズル200はまた、予混合の二重燃料(液体燃料および気体燃料)タイプの燃料ノズルである。必要に応じて、中心燃料ノズル200の代わりに他のタイプの燃料ノズルを使用することができる。 In a particular embodiment, each outer fuel nozzle 100 is a premixed dual fuel type fuel nozzle. Each dual fuel nozzle 100 injects gaseous fuel and / or liquid fuel into the flow of a portion of the compressed air 28 from the head end volume 42 (FIG. 2) upstream of the combustion zone 46 for premixing Configured In a particular embodiment, the central fuel nozzle 200 is also a premixed dual fuel (liquid and gaseous fuel) type fuel nozzle. Other types of fuel nozzles can be used instead of the central fuel nozzle 200, if desired.
図4は、本開示の少なくとも1つの実施形態による予混合および二重燃料機能を有する例示的な二重燃料燃料ノズル100の断面側面図である。図4に示す特定の実施形態では、二重燃料燃料ノズル100は、環状または管状の中心体102を含む。特定の実施形態では、二重燃料燃料ノズル100は、中心体102の少なくとも一部の周りに円周方向に延在するバーナー管104と、中心体102とバーナー管104との間に延在する複数のターニングベーン106を含むことができる。ターニングベーン106は、中心体102とバーナー管104との間に半径方向に画定される環状通路または予混合通路108内に配置される。特定の実施形態では、1つまたは複数のターニングベーン106は、中心体102内に画定された気体燃料プレナム112と流体連通する1つまたは複数の燃料ポート110を含む。気体燃料プレナム112は、気体燃料供給源50(図4)に流体結合されて、そこから気体燃料52を受け取る。 FIG. 4 is a cross-sectional side view of an exemplary dual fuel nozzle 100 having premix and dual fuel functionality in accordance with at least one embodiment of the present disclosure. In the particular embodiment shown in FIG. 4, the dual fuel nozzle 100 includes an annular or tubular central body 102. In certain embodiments, the dual fuel nozzle 100 extends between the central body 102 and the burner tube 104, the burner tube 104 extending circumferentially around at least a portion of the central body 102. Multiple turning vanes 106 may be included. The turning vanes 106 are disposed within an annular or premixing passage 108 radially defined between the central body 102 and the burner tube 104. In particular embodiments, the one or more turning vanes 106 include one or more fuel ports 110 in fluid communication with the gaseous fuel plenum 112 defined in the central body 102. The gaseous fuel plenum 112 is fluidly coupled to a gaseous fuel source 50 (FIG. 4) to receive gaseous fuel 52 therefrom.
図4に示すように、中心体102は、中心体102または二重燃料燃料ノズル100の長手方向軸線または軸方向中心線116と同軸に整列された1つまたは複数のスリーブまたは管114から形成することができる。中心燃料ノズル200の軸方向中心線116は、エンドカバー40の軸方向中心線と一致している。二重燃料燃料ノズル100は、機械的締結具または他の接続手段(図示せず)を介してエンドカバー40の内面に接続されてもよい。特定の実施形態では、図4に示すように、バーナー管104の上流端部分118は、予混合通路108への入口120を少なくとも部分的に画定することができ、バーナー管104の下流端部分122は、予混合通路108の出口124を少なくとも部分的に画定することができる。少なくとも1つの実施形態では、入口120は、燃焼器18のヘッドエンド容積部42(図2)と流体連通している。 As shown in FIG. 4, the central body 102 is formed of one or more sleeves or tubes 114 coaxially aligned with the longitudinal axis or axial center line 116 of the central body 102 or dual fuel nozzle 100. be able to. The axial centerline 116 of the central fuel nozzle 200 coincides with the axial centerline of the end cover 40. The dual fuel nozzle 100 may be connected to the inner surface of the end cover 40 via mechanical fasteners or other connection means (not shown). In certain embodiments, as shown in FIG. 4, the upstream end portion 118 of the burner tube 104 can at least partially define the inlet 120 to the premix passage 108, and the downstream end portion 122 of the burner tube 104. Can at least partially define the outlet 124 of the premix passage 108. In at least one embodiment, the inlet 120 is in fluid communication with the head end volume 42 (FIG. 2) of the combustor 18.
図5は、図4に示す二重燃料燃料ノズル100の一部の拡大図である。様々な実施形態では、その例が図4および図5にまとめて示してあるが、二重燃料燃料ノズル100は、リングマニホールド126と、軸方向中心線116に対してリングマニホールド126を軸方向および/または同軸に貫通して延在する内側燃料管128と、を含む。 FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the dual fuel nozzle 100 shown in FIG. In various embodiments, examples of which are shown collectively in FIGS. 4 and 5, dual fuel nozzle 100 includes ring manifold 126 and axial direction of ring manifold 126 relative to axial center line 116. And / or an inner fuel tube 128 coaxially extending therethrough.
図5および図6に示すように、リングマニホールド126は、軸方向中心線116に対して後方側壁132から軸方向に離間した前方側壁130を含む。リングマニホールド126は、軸方向中心線116に対して外側バンド136から半径方向に離間した内側バンド134を含む。液体燃料プレナム138は、内側バンド134と、外側バンド136と、前方側壁130と、後方側壁132との間のリングマニホールド126内に画定される。 As shown in FIGS. 5 and 6, the ring manifold 126 includes a front sidewall 130 axially spaced from the rear sidewall 132 with respect to the axial centerline 116. The ring manifold 126 includes an inner band 134 radially spaced from the outer band 136 with respect to the axial centerline 116. A liquid fuel plenum 138 is defined in the ring manifold 126 between the inner band 134, the outer band 136, the front sidewall 130 and the rear sidewall 132.
特定の実施形態では、図4および図5にまとめて示すように、液体燃料プレナム138は、第1の燃料管140を介して液体燃料供給源54に流体結合される。第1の燃料管140の少なくとも一部は、リングマニホールド126の前方側壁130の上流の内側燃料管128の周りまたはその周囲の中心体102内に螺旋状に延在し、気体燃料プレナム112から半径方向内側に配置される。図5を参照すると、第1の燃料管140の後端部142は、前方側壁130に接続され、リングマニホールド126の液体燃料プレナム138に流体結合されてもよい。 In certain embodiments, as shown collectively in FIGS. 4 and 5, the liquid fuel plenum 138 is fluidly coupled to the liquid fuel source 54 via the first fuel tube 140. At least a portion of the first fuel tube 140 extends helically into the central body 102 around or around the inner fuel tube 128 upstream of the forward sidewall 130 of the ring manifold 126 and is radiused from the gaseous fuel plenum 112 It is placed inside the direction. Referring to FIG. 5, the aft end 142 of the first fuel tube 140 may be connected to the front sidewall 130 and fluidly coupled to the liquid fuel plenum 138 of the ring manifold 126.
リングマニホールド126の内側バンド134は、内側管128から取り外されている。むしろ、リングマニホールド126の外側バンド136は、本明細書でさらに説明するように、中心体102および外側スリーブ156に取り付けられる。したがって、特定の実施形態では、内側管128は、リングマニホールド126から熱的に分離されるので、内側管128の熱膨張またはリングマニホールド126を通る移動が制限されない。 The inner band 134 of the ring manifold 126 is removed from the inner tube 128. Rather, the outer band 136 of the ring manifold 126 is attached to the central body 102 and the outer sleeve 156 as described further herein. Thus, in certain embodiments, the inner tube 128 is thermally separated from the ring manifold 126 such that thermal expansion of the inner tube 128 or movement through the ring manifold 126 is not limited.
図6は、本開示の少なくとも1つの実施形態による、図4および図5に示す中心体102の一部の拡大した断面側面図である。図5および図6にまとめて示すような特定の実施形態では、複数の燃料噴射器144が、外側バンド136の周りに/内部に円周方向に離間して配置され、その各々は、液体燃料プレナム138と流体連通している。半径方向に配向された複数の燃料噴射器144の各燃料噴射器144は、軸方向中心線116に対して半径方向に配向され、ターニングベーン106および/または燃料ポート110の下流の位置で予混合通路108内に液体燃料56の霧化されたジェットを噴射する。液体燃料の霧化されたジェットは、軸方向中心線116に対して、燃料噴射器144からほぼ半径方向に導かれる。 6 is an enlarged cross-sectional side view of a portion of the central body 102 shown in FIGS. 4 and 5 in accordance with at least one embodiment of the present disclosure. In certain embodiments, as shown collectively in FIGS. 5 and 6, a plurality of fuel injectors 144 are circumferentially spaced about / inside the outer band 136, each of which is a liquid fuel In fluid communication with the plenum 138. Each fuel injector 144 of the plurality of radially oriented fuel injectors 144 is radially oriented relative to the axial centerline 116 and premixed at a location downstream of the turning vanes 106 and / or the fuel port 110 The atomized jet of liquid fuel 56 is injected into the passage 108. The atomized jets of liquid fuel are directed generally radially from the fuel injectors 144 relative to the axial centerline 116.
特定の実施形態では、図6に詳述するように、半径方向に配向された燃料噴射器144の1つまたは複数を、リングマニホールド126の対応する開口146内に回してはめ込むか、ねじ込むか、別の方法で取り外し可能に取り付けて、必要に応じて、メンテナンス(例えば、清掃)または交換を容易にすることができる。図6に示すように、第1の燃料管140は、液体燃料56を液体燃料供給源54から液体燃料プレナム138へ通過させるための第1の流体通路148を提供するか、または画定する。 In certain embodiments, as detailed in FIG. 6, one or more of the radially oriented fuel injectors 144 may be turned into or screwed into the corresponding openings 146 of the ring manifold 126, It may be releasably releasably attached to facilitate maintenance (eg, cleaning) or replacement as needed. As shown in FIG. 6, the first fuel tube 140 provides or defines a first fluid passage 148 for passing the liquid fuel 56 from the liquid fuel source 54 to the liquid fuel plenum 138.
図7は、本開示の少なくとも1つの実施形態による、図4〜図6に示す例示的な二重燃料燃料ノズル100の断面側面図である。図7に示すような特定の実施形態では、二重燃料燃料ノズル100は、液体燃料56を液体燃料供給源54から液体燃料プレナム138へ通過させるための第2の流体通路152を画定する第2の燃料管150を含む。第2の燃料管150の少なくとも一部は、リングマニホールド126の前方側壁130の前方の内側燃料管128の周りおよび/または周囲で中心体102内で螺旋状に延在し、気体燃料プレナム112から半径方向内側に配置される。第2の燃料管150の後端部154は、前方側壁130に接続され、リングマニホールド126の液体燃料プレナム138に流体結合されてもよい。動作中に、内側燃料管128は、リングマニホールド126を通って、および第1の燃料管140および第2の燃料管150に対して、熱成長または膨張が制限されない。 FIG. 7 is a cross-sectional side view of the exemplary dual fuel fuel nozzle 100 shown in FIGS. 4-6 in accordance with at least one embodiment of the present disclosure. In the particular embodiment as shown in FIG. 7, the dual fuel nozzle 100 defines a second fluid passage 152 for passing the liquid fuel 56 from the liquid fuel supply 54 to the liquid fuel plenum 138. The fuel pipe 150 of FIG. At least a portion of the second fuel tube 150 helically extends within the central body 102 around and / or around the inner fuel tube 128 forward of the forward sidewall 130 of the ring manifold 126 from the gaseous fuel plenum 112 It is disposed radially inward. The aft end 154 of the second fuel tube 150 may be connected to the front sidewall 130 and fluidly coupled to the liquid fuel plenum 138 of the ring manifold 126. During operation, the inner fuel tube 128 is not limited in thermal growth or expansion through the ring manifold 126 and to the first fuel tube 140 and the second fuel tube 150.
第1の燃料管140および第2の燃料管150は、ばねのように作用するように巻かれている。図示した実施形態では、管140、150は同じ方向(例えば、時計回りまたは反時計回り)に巻かれている。第1および第2の燃料管140、150の巻き付けは、液体燃料供給源54と、ヘッドエンド容積部42からの圧縮空気28と、気体供給システム50との間の温度差に適応する。第1および第2の燃料管140、150は、二重燃料燃料ノズル100の軸方向中心線116と交差せず、むしろそれの半径方向外側にある。特定の実施形態では、第1および第2の燃料管140、150のコイルは共に巻かれ、等しい間隔および巻数を有する。互いに同一である管140、150を使用することにより、独自の部品数が減少し、製造およびアセンブリの複雑さが低減される。 The first fuel tube 140 and the second fuel tube 150 are wound to act like a spring. In the illustrated embodiment, the tubes 140, 150 are wound in the same direction (eg, clockwise or counterclockwise). The winding of the first and second fuel tubes 140, 150 accommodates the temperature difference between the liquid fuel supply 54, the compressed air 28 from the head end volume 42, and the gas supply system 50. The first and second fuel tubes 140, 150 do not intersect the axial centerline 116 of the dual fuel nozzle 100, but rather are radially outward thereof. In a particular embodiment, the coils of the first and second fuel tubes 140, 150 are wound together and have equal spacing and turns. By using tubes 140, 150 that are identical to one another, the unique part count is reduced and the complexity of manufacturing and assembly is reduced.
特定の実施形態では、図5および図7に示すように、中心体102は、外側スリーブ156をさらに含む。外側バンド136に接続することができる外側スリーブ156は、リングマニホールド126の後方側壁132の後方に延在する。特定の実施形態では、図5および図7に示すように、ノズル本体またはディスク158は、リングマニホールド126の後方側壁132の下流の外側スリーブ156に接続される。ノズル本体158は、軸方向中心線116に対して外側スリーブ156内で半径方向および円周方向に延在する。ノズル本体158は、複数の開口部160を画定する。リングマニホールド126の後方側壁132、外側スリーブ156、およびノズル本体158は、外側スリーブ156内に流体チャンバ162を集合的に画定する。複数の開口部160は、流体チャンバ162と流体連通している。流体チャンバ162は、ヘッドエンド容積部42および/または高圧プレナム38(図2)などの、圧縮空気または希釈剤供給源と流体連通することができる。 In certain embodiments, as shown in FIGS. 5 and 7, the central body 102 further includes an outer sleeve 156. An outer sleeve 156, which can be connected to the outer band 136, extends aft of the aft sidewall 132 of the ring manifold 126. In certain embodiments, as shown in FIGS. 5 and 7, the nozzle body or disk 158 is connected to the outer sleeve 156 downstream of the aft sidewall 132 of the ring manifold 126. The nozzle body 158 extends radially and circumferentially within the outer sleeve 156 relative to the axial centerline 116. The nozzle body 158 defines a plurality of openings 160. The rear sidewall 132 of the ring manifold 126, the outer sleeve 156, and the nozzle body 158 collectively define a fluid chamber 162 within the outer sleeve 156. The plurality of openings 160 are in fluid communication with the fluid chamber 162. The fluid chamber 162 can be in fluid communication with a compressed air or diluent source, such as the head end volume 42 and / or the high pressure plenum 38 (FIG. 2).
特定の実施形態では、図5および図7に示すように、ノズル本体158は、燃料噴射器164を含む。燃料噴射器164は、軸方向中心線116に対して軸方向に配向され、内側燃料管128を介して液体燃料供給源54と流体連通している。動作時には、燃料噴射器164は、ターニングベーン106の下流で、かつ半径方向に配向された複数の燃料噴射器144の下流にある位置で、霧化された液体燃料56を燃焼ゾーン46内に噴射する。特定の実施形態では、燃料噴射器164は、ノズル本体158の対応する開口166内に回してはめ込むか、ねじ込むか、あるいは別の方法で取り外し可能に取り付けることができる。 In certain embodiments, as shown in FIGS. 5 and 7, the nozzle body 158 includes a fuel injector 164. The fuel injectors 164 are axially oriented with respect to the axial centerline 116 and are in fluid communication with the liquid fuel supply 54 via the inner fuel tube 128. In operation, the fuel injectors 164 inject atomized liquid fuel 56 into the combustion zone 46 at a location downstream of the turning vanes 106 and downstream of the plurality of radially oriented fuel injectors 144. Do. In particular embodiments, the fuel injectors 164 may be threaded, screwed or otherwise removably mounted within the corresponding openings 166 of the nozzle body 158.
様々な実施形態では、図5および図7に示すように、流体チャンバ162内に配置された内側燃料管128の一部は、リングマニホールド126の後方側壁132とノズル本体158との間の二重燃料燃料ノズル100の軸方向中心線116の周りに螺旋状に延在する。動作時には、内側燃料管の螺旋状部分はばねとして作用して、内側燃料管が、液体燃料供給源54と、ヘッドエンド容積部42からの圧縮空気28と、気体供給システム50との間の温度差により膨張および収縮することを可能にする。 In various embodiments, as shown in FIGS. 5 and 7, a portion of the inner fuel tube 128 disposed within the fluid chamber 162 may be doubled between the aft sidewall 132 of the ring manifold 126 and the nozzle body 158. It extends helically around the axial centerline 116 of the fuel nozzle 100. In operation, the helical portion of the inner fuel tube acts as a spring so that the inner fuel tube is at a temperature between the liquid fuel supply 54, the compressed air 28 from the head end volume 42, and the gas supply system 50. Allow the difference to expand and contract.
図8は、少なくとも1つの実施形態による、図7に示す二重燃料燃料ノズル100のノズルアセンブリの側面図である。図8に示すように、ノズル本体158、外側スリーブ156、リングマニホールド126、内側燃料管128、第1の燃料管140、および第2の燃料管150は、ノズルアセンブリ300として提供されてもよい。ノズルアセンブリ300は、内側燃料管128、第1の燃料管140、および第2の燃料管150のうちの1つまたは複数に半径方向の支持を提供するバッフルまたは管支持部材302をさらに含むことができる。ノズルアセンブリ300はまた、内側燃料管128、第1の燃料管140、および第2の燃料管150を液体燃料供給源54に流体結合する燃料マニホールド304を含むことができる。図7に示すように、燃料マニホールド304は、エンドカバー40に接続されてもよく、および/またはエンドカバー40を貫通して軸方向に延在してもよい。 FIG. 8 is a side view of the nozzle assembly of dual fuel nozzle 100 shown in FIG. 7 according to at least one embodiment. As shown in FIG. 8, the nozzle body 158, the outer sleeve 156, the ring manifold 126, the inner fuel tube 128, the first fuel tube 140, and the second fuel tube 150 may be provided as a nozzle assembly 300. The nozzle assembly 300 may further include a baffle or tube support member 302 that provides radial support to one or more of the inner fuel tube 128, the first fuel tube 140, and the second fuel tube 150. it can. The nozzle assembly 300 can also include a fuel manifold 304 fluidly coupling the inner fuel tube 128, the first fuel tube 140, and the second fuel tube 150 to the liquid fuel supply 54. As shown in FIG. 7, the fuel manifold 304 may be connected to the end cover 40 and / or may extend axially through the end cover 40.
特定の実施形態では、図5に示すように、二重燃料燃料ノズル100は、内側燃料管128および第1の燃料管140の周りに円周方向に延在する、あるいは図7に示すように、内側燃料管128、第1の燃料管140および第2の燃料管150の周りに円周方向に延在する空気シールドまたは偏向器168を含むことができる。図5および図7にまとめて示すように、空気シールド168は、リングマニホールド126の前方側壁130の上流に配置される。 In certain embodiments, as shown in FIG. 5, the dual fuel nozzle 100 extends circumferentially around the inner fuel tube 128 and the first fuel tube 140, or as shown in FIG. An air shield or deflector 168 can extend circumferentially around the inner fuel tube 128, the first fuel tube 140 and the second fuel tube 150. As shown collectively in FIGS. 5 and 7, the air shield 168 is disposed upstream of the front sidewall 130 of the ring manifold 126.
図9は、本開示の少なくとも1つの実施形態による、例示的な空気シールド168の斜視図である。図10は、空気シールド168が設けられた二重燃料燃料ノズル100の一部の断面斜視図である。図9および図10にまとめて示すように、空気シールドは、空気シールド168の外面172から半径方向外側に延在する複数の突起またはリブ170を含むことができる。 FIG. 9 is a perspective view of an exemplary air shield 168 in accordance with at least one embodiment of the present disclosure. FIG. 10 is a cross-sectional perspective view of a portion of dual fuel nozzle 100 provided with air shield 168. As shown collectively in FIGS. 9 and 10, the air shield can include a plurality of protrusions or ribs 170 that extend radially outward from the outer surface 172 of the air shield 168.
動作時には、図9および図10にまとめて示すように、ヘッドエンドチャンバ42からの圧縮空気28は、ターニングベーン106(図5)によって画定される複数の開口部174を介して中心体102に入る。圧縮空気28が空気シールド168の外面172に衝突すると、圧縮空気28は停滞する。リブ170は、高速で高温の渦巻く圧縮空気28を直線にし、空気28を軸方向に導く流路176を形成する。圧縮空気28の流れを直線にすることは、圧縮空気28が内側燃料管128、第1の燃料管140、および/または第2の燃料管150に直接衝突しないようにするのに役立つ。さらに、圧縮空気28の流れを直線にすることにより、圧縮空気28のピーク速度が低下し、圧縮空気28から、液体燃料56を運ぶ内側燃料管128、第1の燃料管140、および/または第2の燃料管150への熱伝達を減少させる。この圧縮空気28の偏向により、特に、液体燃料56が十分な速度で移動していない場合に、液体燃料で濡れることがある内面が、燃料の熱分解およびその後のコークス形成をもたらすのに十分な高い温度を経験しないように保持される。次いで、圧縮空気28は、リングマニホールド126によって、および/またはその周りに画定された様々な開口を通って、および/またはその周りを流れて流体チャンバ162内に流れることができ、それによって冷却および/またはパージ空気をノズル本体158に供給することができる。 In operation, as shown collectively in FIGS. 9 and 10, compressed air 28 from the head end chamber 42 enters the central body 102 through the plurality of openings 174 defined by the turning vanes 106 (FIG. 5). . When the compressed air 28 collides with the outer surface 172 of the air shield 168, the compressed air 28 stagnates. The ribs 170 straighten the high speed, high temperature swirling compressed air 28 and form a flow path 176 which guides the air 28 in the axial direction. Straightening the flow of compressed air 28 helps to prevent the compressed air 28 from directly impinging on the inner fuel tube 128, the first fuel tube 140, and / or the second fuel tube 150. Further, by straightening the flow of compressed air 28, the peak velocity of the compressed air 28 is reduced, and from the compressed air 28, the inner fuel pipe 128 carrying the liquid fuel 56, the first fuel pipe 140, and / or the first The heat transfer to the second fuel tube 150 is reduced. Due to this deflection of the compressed air 28, the inner surface, which may be wetted by the liquid fuel 56, in particular when the liquid fuel 56 is not moving at a sufficient speed, is sufficient to cause pyrolysis of the fuel and subsequent coke formation. Be kept from experiencing high temperatures. Compressed air 28 may then flow through and / or around the various openings defined by and / or around ring manifold 126 into fluid chamber 162, thereby cooling and And / or purge air can be supplied to the nozzle body 158.
本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するために、かつ当業者が、任意の装置またはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、本発明を実施することができるように実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、あるいは特許請求の範囲の文言との実質的な相違がない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
[実施態様1]
二重燃料燃料ノズル(100)であって、
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様2]
前記第1の燃料管(140)の後端部(142)は、前記リングマニホールド(126)の前方側壁(130)に接続される、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様3]
前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)の前記半径方向に配向された燃料噴射器(144)の各々は、前記リングマニホールド(126)内に画定されたそれぞれの開口(146)に取り外し可能に取り付けられる、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様4]
前記リングマニホールド(126)の後方側壁(132)に接続された外側スリーブ(156)と、前記外側スリーブ(156)の後端部に接続されたノズル本体(158)と、をさらに含み、前記リングマニホールド(126)、前記外側スリーブ(156)、および前記ノズル本体(158)は、流体チャンバ(162)を画定する、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様5]
前記軸方向に配向された燃料噴射器(164)は、前記ノズル本体(158)によって画定された開口(166)に取り外し可能に取り付けられる、実施態様4に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様6]
前記内側燃料管(128)は、前記リングマニホールド(126)を通って前記流体チャンバ(162)内に延在し、前記内側燃料管(128)は、前記リングマニホールド(126)によって軸方向に拘束されない、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様7]
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第2の燃料管(150)をさらに含み、前記第2の燃料管(150)は、前記リングマニホールド(126)の前記液体燃料プレナム(138)を液体燃料供給源(54)に流体結合する、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様8]
前記第2の燃料管(150)の後端部(154)は、前記リングマニホールド(126)の前方側壁(130)に接続される、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様9]
前記第1の燃料管(140)、前記第2の燃料管(150)、および前記内側燃料管(128)は、前記気体燃料プレナム(112)から半径方向内側に配置される、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様10]
前記第1の燃料管(140)および前記第2の燃料管(150)は、前記中心体(102)の前記軸方向中心線(116)の半径方向外側にある、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様11]
前記第1の燃料管(140)と前記第2の燃料管(150)のコイルは、同一の間隔および巻数で共に巻かれている、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様12]
前記中心体(102)から半径方向外側に延在する複数のターニングベーン(106)をさらに含み、各ターニングベーン(106)は少なくとも1つの燃料ポート(110)を含み、各燃料ポート(110)は前記気体燃料プレナム(112)と流体連通する、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様13]
前記中心体(102)の一部を円周方向に取り囲むバーナー管(104)をさらに含み、前記バーナー管(104)および前記中心体(102)は、間に予混合通路(108)を画定し、前記複数のターニングベーン(106)は、前記中心体(102)と前記予混合通路(108)内の前記バーナー管(104)との間に半径方向に延在する、実施態様12に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様14]
前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)は、前記二重燃料燃料ノズル(100)の予混合通路(108)内の前記複数のターニングベーン(106)の下流に配置される、実施態様12に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様15]
燃焼器(18)であって、
エンドカバー(40)と、
前記エンドカバー(40)に接続され、前記エンドカバー(40)の中心線の周りに環状に配置された複数の二重燃料燃料ノズル(100)と、を含み、各二重燃料燃料ノズル(100)は、
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記液体燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む、燃焼器(18)。
[実施態様16]
前記二重燃料燃料ノズル(100)は、前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第2の燃料管(150)をさらに含み、前記第2の燃料管(150)は、前記リングマニホールド(126)の前記液体燃料プレナム(138)を液体燃料供給源(54)に流体結合し、前記第1の燃料管(140)および前記第2の燃料管(150)は、前記中心体(102)の前記軸方向中心線(116)の半径方向外側にある、実施態様15に記載の燃焼器(18)。
[実施態様17]
前記第1の燃料管(140)および前記第2の燃料管(150)は、前記中心体(102)内の前記リングマニホールド(126)の前記前方側壁(130)の前方に配置され、前記第1の燃料管(140)、前記第2の燃料管(150)、および前記内側燃料管(128)は、前記気体燃料プレナム(112)から半径方向内側に配置される、実施態様16に記載の燃焼器(18)。
[実施態様18]
前記第1の燃料管(140)と前記第2の燃料管(150)のコイルは、同一の間隔および巻数で共に巻かれている、実施態様16に記載の燃焼器(18)。
[実施態様19]
前記二重燃料燃料ノズル(100)は、バーナー管(104)と、前記中心体(102)から前記バーナー管(104)まで半径方向外側に延在する複数のターニングベーン(106)と、をさらに含み、前記バーナー管(104)および前記中心体(102)は、間に予混合通路(108)を画定し、各ターニングベーン(106)は少なくとも1つの燃料ポート(110)を含み、各燃料ポート(110)は前記気体燃料プレナム(112)と流体連通する、実施態様15に記載の燃焼器(18)。
[実施態様20]
前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)は、前記二重燃料燃料ノズル(100)の前記予混合通路(108)内の前記複数のターニングベーン(106)の下流に配置される、実施態様19に記載の燃焼器(18)。
The present specification is intended to disclose the present invention, including the best mode, and also to enable any person skilled in the art to make and use any apparatus or system, and to carry out any incorporated method. The example is used so that it can be implemented. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other embodiments may include structural elements that do not differ from the wording of the claims, or equivalent structural elements that do not differ substantially from the wordings of the claims. It shall be within the range.
[Embodiment 1]
A dual fuel nozzle (100),
A tubular central body (102),
A gaseous fuel plenum (112) defined in the central body (102);
A ring manifold (126) disposed within the central body (102) and defining a liquid fuel plenum (138);
A plurality of radially oriented fuel injectors (144) in fluid communication with the liquid fuel plenum (138);
An inner fuel tube (128) extending axially into the central body (102), a portion of the inner fuel tube (128) being of the axial center line (116) of the central body (102) An inner fuel tube (128) helically extending thereabout, said inner fuel tube (128) in fluid communication with the axially oriented fuel injector (164);
A first fuel tube (140) helically extending around a portion of the inner fuel tube (128) in the central body (102), fluidly coupled to the fuel plenum (138) A first fuel pipe (140),
Including dual fuel fuel nozzles (100).
Embodiment 2
The dual fuel nozzle (100) of claim 1, wherein the aft end (142) of the first fuel tube (140) is connected to the forward sidewall (130) of the ring manifold (126).
Embodiment 3
Each of the radially oriented fuel injectors (144) of the plurality of radially oriented fuel injectors (144) has a respective opening (146) defined in the ring manifold (126). The dual fuel nozzle (100) of claim 1, wherein the dual fuel nozzle (100) is releasably attached thereto.
Embodiment 4
The ring further includes an outer sleeve (156) connected to the rear sidewall (132) of the ring manifold (126) and a nozzle body (158) connected to the rear end of the outer sleeve (156), the ring The dual fuel fuel nozzle (100) according to claim 1, wherein the manifold (126), the outer sleeve (156), and the nozzle body (158) define a fluid chamber (162).
Embodiment 5
The dual fuel fuel nozzle (100) of claim 4, wherein said axially oriented fuel injector (164) is removably attached to an opening (166) defined by said nozzle body (158). .
[Embodiment 6]
The inner fuel tube (128) extends through the ring manifold (126) into the fluid chamber (162) and the inner fuel tube (128) is axially constrained by the ring manifold (126) The dual fuel nozzle (100) according to embodiment 1, not being.
[Embodiment 7]
The fuel pipe further includes a second fuel pipe (150) extending helically around a portion of the inner fuel pipe (128) in the central body (102), the second fuel pipe (150) comprising: The dual fuel fuel nozzle (100) according to claim 1, wherein said liquid fuel plenum (138) of said ring manifold (126) is fluidly coupled to a liquid fuel source (54).
[Embodiment 8]
The dual fuel nozzle (100) of claim 7, wherein the rear end (154) of the second fuel pipe (150) is connected to the front sidewall (130) of the ring manifold (126).
[Embodiment 9]
The embodiment 7 wherein the first fuel pipe (140), the second fuel pipe (150), and the inner fuel pipe (128) are disposed radially inward from the gaseous fuel plenum (112). Dual fuel nozzle (100) as described.
[Embodiment 10]
The second fuel pipe (140) and the second fuel pipe (150) according to claim 7, wherein the first fuel pipe (140) and the second fuel pipe (150) are radially outward of the axial center line (116) of the central body (102). Heavy fuel nozzle (100).
[Embodiment 11]
The dual fuel nozzle (100) of claim 7, wherein the coils of the first fuel tube (140) and the second fuel tube (150) are wound together with the same spacing and number of turns.
Embodiment 12
The fuel cell further includes a plurality of turning vanes (106) extending radially outward from the central body (102), each turning vane (106) including at least one fuel port (110), each fuel port (110) The dual fuel nozzle (100) of claim 1, in fluid communication with the gaseous fuel plenum (112).
Embodiment 13
The apparatus further comprises a burner tube (104) circumferentially surrounding a portion of the central body (102), the burner tube (104) and the central body (102) defining a premixing passage (108) therebetween. A plurality of turning vanes (106) according to claim 12, wherein the plurality of turning vanes (106) extend radially between the central body (102) and the burner tube (104) in the premixing passage (108). Dual fuel fuel nozzle (100).
Embodiment 14
The plurality of radially oriented fuel injectors (144) are disposed downstream of the plurality of turning vanes (106) in the premix passage (108) of the dual fuel nozzle (100). The dual fuel nozzle (100) of claim 12.
Embodiment 15
A combustor (18),
End cover (40),
A plurality of dual fuel nozzles (100) connected to the end cover (40) and arranged annularly around a centerline of the end cover (40); each dual fuel fuel nozzle (100) ) Is
A tubular central body (102),
A gaseous fuel plenum (112) defined in the central body (102);
A ring manifold (126) disposed within the central body (102) and defining a liquid fuel plenum (138);
A plurality of radially oriented fuel injectors (144) in fluid communication with the liquid fuel plenum (138);
An inner fuel tube (128) extending axially into the central body (102), a portion of the inner fuel tube (128) being of the axial center line (116) of the central body (102) An inner fuel tube (128) helically extending thereabout, said inner fuel tube (128) in fluid communication with the axially oriented fuel injector (164);
A first fuel tube (140) helically extending around a portion of the inner fuel tube (128) in the central body (102), fluidly coupled to the liquid fuel plenum (138) The first fuel pipe (140),
Including the combustor (18).
Embodiment 16
The dual fuel nozzle (100) further includes a second fuel tube (150) extending helically around a portion of the inner fuel tube (128) in the central body (102), The second fuel pipe (150) fluidly couples the liquid fuel plenum (138) of the ring manifold (126) to a liquid fuel supply (54), the first fuel pipe (140) and the The combustor (18) according to embodiment 15, wherein a second fuel tube (150) is radially outward of the axial centerline (116) of the central body (102).
[Embodiment 17]
The first fuel pipe (140) and the second fuel pipe (150) are disposed in front of the front sidewall (130) of the ring manifold (126) in the central body (102); 17. The fuel cell of claim 16, wherein one fuel pipe (140), the second fuel pipe (150), and the inner fuel pipe (128) are disposed radially inward from the gaseous fuel plenum (112). Combustor (18).
[Embodiment 18]
17. The combustor (18) according to embodiment 16, wherein the coils of the first fuel pipe (140) and the second fuel pipe (150) are wound together with the same spacing and number of turns.
[Embodiment 19]
The dual fuel nozzle (100) further includes a burner tube (104) and a plurality of turning vanes (106) extending radially outward from the central body (102) to the burner tube (104). The burner tube (104) and the central body (102) define a pre-mixing passage (108) therebetween; each turning vane (106) comprises at least one fuel port (110); The combustor (18) according to embodiment 15, wherein (110) is in fluid communication with the gaseous fuel plenum (112).
[Embodiment 20]
The plurality of radially oriented fuel injectors (144) are disposed downstream of the plurality of turning vanes (106) in the premix passage (108) of the dual fuel nozzle (100). 20. The combustor (18) according to embodiment 19.
10 ガスタービン
12 吸気部
14 圧縮機
16 燃焼システム
18 燃焼器
20 タービン
22 排気部
24 シャフト
26 空気
28 圧縮空気
30 燃料
32 燃料供給源
34 燃焼ガス
36 外側ケーシング
38 高圧プレナム
40 エンドカバー
41 キャップアセンブリ
42 ヘッドエンド容積部/ヘッドエンドチャンバ
44 ライナー/ダクト
46 燃焼ゾーン/燃焼室
48 高温ガス経路
50 気体燃料供給源/気体供給システム
52 気体燃料
54 液体燃料供給源
56 液体燃料
58 空気/希釈剤
100 外側燃料ノズル/二重燃料燃料ノズル
102 中心体
104 バーナー管
106 ターニングベーン
108 予混合通路
110 燃料ポート
112 気体燃料プレナム
114 管
116 長手方向軸線/軸方向中心線
118 上流端部分
120 入口
122 下流端部分
124 出口
126 リングマニホールド
128 内側燃料管/内側管
130 前方側壁
132 後方側壁
134 内側バンド
136 外側バンド
138 液体燃料プレナム
140 第1の燃料管
142 後端部
144 燃料噴射器
146 開口
148 第1の流体通路
150 第2の燃料管
152 第2の流体通路
154 後端部
156 外側スリーブ
158 ノズル本体/ディスク
160 開口部
162 流体チャンバ
164 燃料噴射器
166 開口
168 空気シールド/偏向器
170 リブ/突起
172 外面
174 開口部
176 流路
200 中心燃料ノズル
300 ノズルアセンブリ
302 バッフル/管支持部材
304 燃料マニホールド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas turbine 12 Air intake part 14 Compressor 16 Combustion system 18 Combustor 20 Turbine 22 Exhaust part 24 Shaft 26 Air 28 Compressed air 30 Fuel 32 Fuel supply source 34 Combustion gas 36 Outer casing 38 High pressure plenum 40 End cover 41 Cap assembly 42 Head End volume / head end chamber 44 liner / duct 46 combustion zone / combustion chamber 48 hot gas path 50 gas fuel source / gas supply system 52 gas fuel 54 liquid fuel source 56 liquid fuel 58 air / diluent 100 outer fuel nozzle / Dual fuel nozzle 102 central body 104 burner tube 106 turning vane 108 premix passage 110 fuel port 112 gas fuel plenum 114 tube 116 longitudinal axis / axial center line 118 upstream end portion 120 inlet 122 downstream end Minute 124 Outlet 126 Ring manifold 128 Inner fuel tube / inner tube 130 Front sidewall 132 Rear sidewall 134 Inner band 136 Outer band 138 Liquid fuel plenum 140 First fuel tube 142 Rear end 144 Fuel injector 146 Opening 148 First fluid Passage 150 second fuel tube 152 second fluid passage 154 aft end 156 outer sleeve 158 nozzle body / disc 160 opening 162 fluid chamber 164 fuel injector 166 opening 168 air shield / deflection 170 rib / protrusion 172 outer surface 174 Opening 176 Channel 200 Central Fuel Nozzle 300 Nozzle Assembly 302 Baffle / Tube Support 304 Fuel Manifold
Claims (15)
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記液体燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む二重燃料燃料ノズル(100)。 A dual fuel nozzle (100),
A tubular central body (102),
A gaseous fuel plenum (112) defined in the central body (102);
A ring manifold (126) disposed within the central body (102) and defining a liquid fuel plenum (138);
A plurality of radially oriented fuel injectors (144) in fluid communication with the liquid fuel plenum (138);
An inner fuel tube (128) extending axially into the central body (102), a portion of the inner fuel tube (128) being of the axial center line (116) of the central body (102) An inner fuel tube (128) helically extending thereabout, said inner fuel tube (128) in fluid communication with the axially oriented fuel injector (164);
A first fuel tube (140) helically extending around a portion of the inner fuel tube (128) in the central body (102), fluidly coupled to the liquid fuel plenum (138) The first fuel pipe (140),
Including dual fuel fuel nozzles (100).
エンドカバー(40)と、
前記エンドカバー(40)に接続され、前記エンドカバー(40)の中心線の周りに環状に配置された複数の二重燃料燃料ノズル(100)と、を含み、各二重燃料燃料ノズル(100)は、
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記液体燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む、燃焼器(18)。 A combustor (18),
End cover (40),
A plurality of dual fuel nozzles (100) connected to the end cover (40) and arranged annularly around a centerline of the end cover (40); each dual fuel fuel nozzle (100) ) Is
A tubular central body (102),
A gaseous fuel plenum (112) defined in the central body (102);
A ring manifold (126) disposed within the central body (102) and defining a liquid fuel plenum (138);
A plurality of radially oriented fuel injectors (144) in fluid communication with the liquid fuel plenum (138);
An inner fuel tube (128) extending axially into the central body (102), a portion of the inner fuel tube (128) being of the axial center line (116) of the central body (102) An inner fuel tube (128) helically extending thereabout, said inner fuel tube (128) in fluid communication with the axially oriented fuel injector (164);
A first fuel tube (140) helically extending around a portion of the inner fuel tube (128) in the central body (102), fluidly coupled to the liquid fuel plenum (138) The first fuel pipe (140),
Including the combustor (18).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/626,435 | 2017-06-19 | ||
US15/626,435 US10663171B2 (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Dual-fuel fuel nozzle with gas and liquid fuel capability |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019049407A true JP2019049407A (en) | 2019-03-28 |
JP7139162B2 JP7139162B2 (en) | 2022-09-20 |
Family
ID=64457519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018113232A Active JP7139162B2 (en) | 2017-06-19 | 2018-06-14 | Dual fuel fuel nozzle with gaseous and liquid fuel capabilities |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10663171B2 (en) |
JP (1) | JP7139162B2 (en) |
CN (1) | CN109140505B (en) |
DE (1) | DE102018114521A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11131458B2 (en) * | 2018-04-10 | 2021-09-28 | Delavan Inc. | Fuel injectors for turbomachines |
US11060460B1 (en) | 2019-04-01 | 2021-07-13 | Marine Turbine Technologies, LLC | Fuel distribution system for gas turbine engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009287562A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | General Electric Co <Ge> | Fuse for reducing flame holding in premixer of combustion chamber of gas turbine, and the related method |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2786331A (en) | 1948-08-10 | 1957-03-26 | Bendix Aviat Corp | Fuel feed and power control for gas turbine engines |
GB1377184A (en) * | 1971-02-02 | 1974-12-11 | Secr Defence | Gas turbine engine combustion apparatus |
US4258544A (en) * | 1978-09-15 | 1981-03-31 | Caterpillar Tractor Co. | Dual fluid fuel nozzle |
US4815664A (en) | 1987-03-19 | 1989-03-28 | United Technologies Corporation | Airblast fuel atomizer |
DE59000422D1 (en) * | 1989-04-20 | 1992-12-10 | Asea Brown Boveri | COMBUSTION CHAMBER ARRANGEMENT. |
US5408830A (en) | 1994-02-10 | 1995-04-25 | General Electric Company | Multi-stage fuel nozzle for reducing combustion instabilities in low NOX gas turbines |
DE19536837B4 (en) | 1995-10-02 | 2006-01-26 | Alstom | Apparatus and method for injecting fuels into compressed gaseous media |
US6076356A (en) | 1996-03-13 | 2000-06-20 | Parker-Hannifin Corporation | Internally heatshielded nozzle |
US6178752B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-01-30 | United Technologies Corporation | Durability flame stabilizing fuel injector with impingement and transpiration cooled tip |
US6311473B1 (en) | 1999-03-25 | 2001-11-06 | Parker-Hannifin Corporation | Stable pre-mixer for lean burn composition |
US6598383B1 (en) * | 1999-12-08 | 2003-07-29 | General Electric Co. | Fuel system configuration and method for staging fuel for gas turbines utilizing both gaseous and liquid fuels |
US6523350B1 (en) | 2001-10-09 | 2003-02-25 | General Electric Company | Fuel injector fuel conduits with multiple laminated fuel strips |
US6655145B2 (en) | 2001-12-20 | 2003-12-02 | Solar Turbings Inc | Fuel nozzle for a gas turbine engine |
US6915636B2 (en) * | 2002-07-15 | 2005-07-12 | Power Systems Mfg., Llc | Dual fuel fin mixer secondary fuel nozzle |
US7546735B2 (en) * | 2004-10-14 | 2009-06-16 | General Electric Company | Low-cost dual-fuel combustor and related method |
US7703287B2 (en) | 2006-10-31 | 2010-04-27 | Delavan Inc | Dynamic sealing assembly to accommodate differential thermal growth of fuel injector components |
US20090111063A1 (en) | 2007-10-29 | 2009-04-30 | General Electric Company | Lean premixed, radial inflow, multi-annular staged nozzle, can-annular, dual-fuel combustor |
US20090218421A1 (en) | 2008-02-28 | 2009-09-03 | General Electric Company | Combustor fuel nozzle construction |
US20100205970A1 (en) | 2009-02-19 | 2010-08-19 | General Electric Company | Systems, Methods, and Apparatus Providing a Secondary Fuel Nozzle Assembly |
US8418469B2 (en) | 2010-09-27 | 2013-04-16 | General Electric Company | Fuel nozzle assembly for gas turbine system |
US9010119B2 (en) | 2010-11-03 | 2015-04-21 | General Electric Company | Premixing nozzle |
US9217570B2 (en) | 2012-01-20 | 2015-12-22 | General Electric Company | Axial flow fuel nozzle with a stepped center body |
WO2014081334A1 (en) * | 2012-11-21 | 2014-05-30 | General Electric Company | Anti-coking liquid fuel cartridge |
DE112013007627T5 (en) | 2013-11-22 | 2016-08-18 | General Electric Company | Fuel nozzle cartridge and method of assembly |
US9546600B2 (en) | 2014-08-12 | 2017-01-17 | General Electric Company | Nozzle having an orifice plug for a gas turbomachine |
US9964043B2 (en) | 2014-11-11 | 2018-05-08 | General Electric Company | Premixing nozzle with integral liquid evaporator |
CN107923620B (en) * | 2015-08-26 | 2021-06-01 | 通用电气公司 | System and method for a multi-fuel premixing nozzle with integral liquid injector/evaporator |
-
2017
- 2017-06-19 US US15/626,435 patent/US10663171B2/en active Active
-
2018
- 2018-06-14 JP JP2018113232A patent/JP7139162B2/en active Active
- 2018-06-18 DE DE102018114521.7A patent/DE102018114521A1/en active Pending
- 2018-06-19 CN CN201810628865.0A patent/CN109140505B/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009287562A (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | General Electric Co <Ge> | Fuse for reducing flame holding in premixer of combustion chamber of gas turbine, and the related method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180363908A1 (en) | 2018-12-20 |
JP7139162B2 (en) | 2022-09-20 |
DE102018114521A1 (en) | 2018-12-20 |
CN109140505A (en) | 2019-01-04 |
CN109140505B (en) | 2021-12-10 |
US10663171B2 (en) | 2020-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108019775B (en) | Compact hybrid fuel nozzle assembly with mixing sleeve | |
CN106051825B (en) | Fuel nozzle assembly including pilot nozzle | |
US8904798B2 (en) | Combustor | |
JP7195775B2 (en) | Nozzle assembly for dual fuel fuel nozzles | |
JP6118024B2 (en) | Combustor nozzle and method of manufacturing combustor nozzle | |
CN106066048B (en) | Premix pilot nozzle | |
CN111197764B (en) | Annular concentric fuel nozzle assembly | |
CN106969379B (en) | Premix fuel nozzle assembly cartridge | |
CN107091485B (en) | Gas-only cartridge for premix fuel nozzle | |
CN108626748B (en) | Dual fuel nozzle with liquid fuel tip | |
JP2014122784A (en) | System for supplying fuel to combustor | |
EP4174379A1 (en) | Methods of operating a turbomachine combustor on hydrogen | |
JP6595010B2 (en) | Fuel nozzle assembly having a premix flame stabilizer | |
EP2592345B1 (en) | Combustor and method for supplying fuel to a combustor | |
US10612775B2 (en) | Dual-fuel fuel nozzle with air shield | |
JP7139162B2 (en) | Dual fuel fuel nozzle with gaseous and liquid fuel capabilities | |
CN109140503B (en) | Dual fuel nozzle with gaseous and liquid fuel capability | |
US10746101B2 (en) | Annular fuel manifold with a deflector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190528 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210604 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220624 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220810 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7139162 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |